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離子交換裝置的計算與設計

發布時間:2020-12-21 02:08:41

❶ 如圖所示,某同學設計了一個燃料電池並探究氯鹼工業原理的相關問題,其中乙裝置中X為陽離子交換膜,丙中

(1)燃料電池中,負極上投放燃料所以投放甲烷的電極是負極,負極上失電子發生氧化反應,電極反應式為:CH4+10OH--8e-=CO32-+7H2O.
故答案為:CH4-8e-+10OH-═CO23-+7H2O;
(2)甲中投放氧化劑的電極是正極,所以乙裝置中石墨電極是陽極,陽極上氯離子失電子發生氧化反應,電極反應式為:2Cl--2e-=Cl2↑,
故答案為:2Cl--2e-═Cl2↑;
(3)串聯電池中轉移電子數相等,若在標准狀況下,有2.24L氧氣參加反應,則轉移電子的物質的量=

2.24L
22.4L/mol
×4=0.4mol,乙裝置中鐵電極上氫離子放電生成氫氣,設生成氫氣的體積為xL;
2H++2e-=H2
2mol 22.4L
0.4mol xL
x=4.48,
故答案為:4.48;
(4)a為陰極,發生2H++2e-=H2↑,水的電離平衡正向移動,使溶液顯鹼性,酚酞遇鹼變紅,
故答案為:溶液變紅;由於2H++2e-=H2↑,水的電離平衡正向移動,使溶液顯鹼性,酚酞遇鹼變紅;
(5)電解精煉銅時利用了電解原理,電能轉化為化學能,也有少量轉化為熱能.電解精煉時粗銅做陽極,發生氧化反應,精銅做陰極,陰極上發生還原反應.電解時,溶液中的陽離子向陰極移動,在陰極上得電子.粗銅中的不活潑金屬不能失電子,以陽極泥的形式沉積在陽極附近.此題應選b、d;
故答案為:bd;
(6)利用反應2Cu+O2+2H2SO4═2CuSO4+2H2O可制備CuSO4,若將該反應設計為原電池,銅被氧化,應為負極,正極上氧氣被還原,電極方程式為4H++O2+4e-═2H2O,
故答案為:4H++O2+4e-═2H2O.

❷ 離子交換色譜法的原理、裝置及應用是什麼

一、原理:離子抄交換色譜(ion exchange chromatography,IEC)以離子交換樹脂作為固定相,樹脂上具有固定離子基團及可交換的離子基團。當流動相帶著組分電離生成的離子通過固定相時,組分離子與樹脂上可交換的離子基團進行可逆變換。根據組分離子對樹脂親合力不同而得到分離。

二、裝置:

1、分離柱:裝有離子交換樹脂,如陽離子交換樹脂、陰離子交換樹脂或螯合離子交換樹脂。

2、抑制柱和柱後衍生作用:常用的檢測器不僅能檢測樣品離子,而且也對移動相中的離子有響應,所以必須消除移動相離子的干擾。

3、檢測器:分為通用型和專用型。通用型檢測器對存在於檢測池中的所有離子都有響應。離子色譜中最常用的電導檢測器就是通用型的一種。

三、應用:

離子色譜主要用於測定各種離子的含量,特別適於測定水溶液中低濃度的陰離子,例如飲用水水質分析,高純水的離子分析,礦泉水、雨水、各種廢水和電廠水的分析,紙漿和漂白液的分析,食品分析,生物體液(尿和血等)中的離子測定,以及鋼鐵工業、環境保護等方面的應用。

❸ 如下圖所示,某同學設計了一個燃料電池並探究氯鹼工業原理和粗銅的精煉原理,其中乙裝置中X為陽離子交換

(1)CH 4 -8e +10OH =CO 3 2 +7H 2 O
(2)2Cl -2e =Cl 2
(3)4.48 12.8
(4)負飽和氯化鈉溶液或食鹽水鐵

❹ 如圖1所示,某同學設計了一個燃料電池並探究氯鹼工業原理和粗銅的精煉原理,其中乙裝置中X為陽離子交換膜

燃料電池中,投放燃料的電極是負極,投放氧化劑的電極是正極.
(1)燃料電池中,負極上投放燃料所以投放甲烷的電極是負極,負極上失電子發生氧化反應,電極反應式為:
CH4+10OH--8e-=CO32-+7H2O.
故答案為:CH4+10OH--8e-=CO32-+7H2O.
(2)甲中投放氧化劑的電極是正極,所以乙裝置中石墨電極是陽極,陽極上氯離子失電子發生氧化反應,電極反應式為:2Cl--2e-=Cl2↑.
故答案為:2Cl--2e-=Cl2↑.
(3)串聯電池中轉移電子數相等,若在標准狀況下,有2.24L氧氣參加反應,則轉移電子的物質的量=

2.24L
22.4L/mol
×4=0.4mol,乙裝置中鐵電極上氫離子放電生成氫氣,設生成氫氣的體積為xL;丙裝置中陰極上析出銅,設析出銅的質量為yg.
2H++2e-=H2
2mol 22.4L
0.4mol xL
x=4.48
2Cu 2++2e-=Cu
2mol 64g
0.4mol yg
y=12.8
故答案為:4.48;12.8.
(4)電解飽和食鹽水時,陰極上析出氫氣,陽極上析出氯氣,氯氣和氫氧化鈉反應生成次氯酸鈉,次氯酸鈉是漂白液的有效成分,B電極上生成氯氣,氯氣的密度小於溶液的密度,所以生成的氯氣上升,能和氫氧化鈉溶液充分的接反應生成次氯酸鈉,所以A極上析出氫氣,即A極是陰極,所以a為電池負極;若用於制Fe(OH)2,使用硫酸鈉做電解質溶液,陰極上氫離子放電生成氫氣,如果陽極是惰性電極,陽極上氫氧根離子放電生成氧氣得不到氫氧化亞鐵,所以陽極上應該是鐵失電子生成亞鐵離子,亞鐵離子和氫氧化鈉反應生成氫氧化亞鐵.
故答案為:負極;飽和食鹽水;鐵.

❺ 如圖所示,某同學設計一個燃料電池並探究氯鹼工業原理和粗銅的精煉原理,其中乙裝置中X為陽離子交換膜.

(1)燃料電池中通入氧化劑氧氣的電極是正極,正極上得電子發生還原反應,負極上燃料失電子和氫氧根離子發生氧化反應生成水,
電極反應式為H2-2e-+2OH-=2H2O,
故答案為:正極;H2-2e-+2OH-=2H2O;
(2)鐵電極連接原電池負極而作電解池陰極,碳作陽極,電解氯化鈉飽和溶液時,陽極上氯離子放電,電極反應式為2Cl--2e-=Cl2↑,
故答案為:陰極;2Cl--2e-=Cl2↑;
(3)丙裝置中,陽極上金屬失電子發生氧化反應,陰極上銅離子得電子生成銅,根據轉移電子守恆,陽極上銅消耗的質量小於陰極上析出銅的質量,所以溶液中硫酸銅濃度減小,
故答案為:減小;
(4)若在標准狀況下,有2.24L氧氣參加反應,乙裝置中鐵電極上氫離子放電生成氫氣,根據轉移電子守恆得
則乙裝置中鐵電極上生成的氣體的分子數為=

2.24L
22.4L/mol
×4
2
×NA=1.204×1023,丙裝置中陰極上銅離子得電子生成銅單質,
析出銅的質量=
2.24L
22.4L/mol
×4
2
×64g/mol=12.8g,
故答案為:1.204×1023;12.8g;
(5)若將乙裝置中鐵電極與石墨電極位置互換,其他裝置不變,則陽極上鐵失電子發生氧化反應,陰極上氫離子放電生成氫氣,
所以電池反應式為Fe+2H2O
電解
.

❻ 軟化水裝置加多少樹脂

筒體高度的0.5--0.6
國外一般用的都是0.5
國內一般都是0.6.考慮到得主要是反洗膨脹。
筒體專的直徑是根據你過濾屬水量 除以 流速算出來的。流速一般可以考慮在25M/H。具體要看你水質和你出水要求。
最後就根據筒體高度和直徑確定樹脂裝填量。

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